Défense contre l'ennemi intérieur
Des scientifiques découvrent une nouvelle enzyme qui aide les cellules à lutter contre les parasites génomiques
Les équipes de recherche du professeur René Ketting, de l'Institut de biologie moléculaire (IMB) de Mayence, en Allemagne, et du docteur Sebastian Falk, des laboratoires Max Perutz de Vienne, en Autriche, ont identifié une nouvelle enzyme appelée PUCH, qui joue un rôle clé dans la prévention de la propagation de l'ADN parasitaire dans nos génomes. Ces découvertes pourraient également permettre de mieux comprendre comment notre organisme détecte et combat les bactéries et les virus pour prévenir les infections.
Nos cellules sont constamment attaquées par des millions d'intrus étrangers, tels que les virus et les bactéries. Pour nous éviter de tomber malades, notre corps est doté d'un système immunitaire - une armée entière de cellules spécialisées dans la détection et la destruction de ces envahisseurs. Cependant, nos cellules sont menacées non seulement par des ennemis extérieurs, mais aussi par des ennemis intérieurs.
Les parasites génomiques peuplent une grande partie du génome
Un pourcentage étonnant de 45 % de notre génome est constitué de milliers de parasites génomiques, c'est-à-dire de séquences d'ADN répétitives appelées éléments transposables (ET). Les éléments transposables sont présents dans tous les organismes mais n'ont pas de fonction spécifique. Ils peuvent cependant être dangereux. Les ET sont également appelés "gènes sauteurs" parce qu'ils peuvent se copier et se coller à de nouveaux endroits de notre ADN. Il s'agit d'un problème majeur, car il peut entraîner des mutations qui empêchent nos cellules de fonctionner normalement ou qui les rendent cancéreuses. Ainsi, près de la moitié de notre génome est engagée dans une guérilla constante avec l'autre moitié, car les TE cherchent à se multiplier, tandis que nos cellules tentent de les empêcher de se propager.
Comment nos cellules combattent-elles ces ennemis internes ? Heureusement, nos cellules ont développé un système de défense génomique composé de protéines spécialisées dont le rôle est de traquer les transgéniques et de les empêcher de se répliquer. Dans un nouvel article publié dans Nature, René Ketting et Sebastian Falk et leurs équipes de recherche font état de leur découverte de PUCH, un type d'enzyme totalement nouveau et inconnu jusqu'alors, qui joue un rôle clé dans ce système de défense génomique. Ils ont découvert que PUCH joue un rôle crucial dans la production de petites molécules appelées piRNA, qui détectent les TE lorsqu'ils tentent de "sauter". Elles activent alors le système de défense génomique pour arrêter les TE avant qu'ils ne se collent à de nouveaux endroits de notre ADN.
Les chercheurs ont découvert le PUCH dans les cellules du ver rond C. elegans, un invertébré simple souvent utilisé dans la recherche biologique. Toutefois, ces découvertes pourraient également nous éclairer sur le fonctionnement de notre propre système immunitaire. La PUCH se caractérise par des structures moléculaires uniques appelées plis de Schlafen. On trouve également des enzymes présentant des plis de Schlafen chez la souris et chez l'homme, où elles semblent jouer un rôle dans l'immunité innée, la première ligne de défense de l'organisme contre les virus et les bactéries. Par exemple, certaines protéines Schlafen interfèrent avec la réplication des virus chez l'homme. D'autre part, certains virus, comme celui de la variole du singe, peuvent également utiliser les protéines Schlafen pour attaquer le système de défense de la cellule. René Ketting soupçonne que les protéines Schlafen pourraient avoir un rôle plus large et conservé dans l'immunité chez de nombreuses espèces, y compris l'homme.
"Les protéines Schlafen pourraient représenter un lien moléculaire jusqu'alors inconnu entre les réponses immunitaires chez les mammifères et les mécanismes profondément conservés basés sur l'ARN qui contrôlent les transgéniques", a déclaré Ketting, qui est également professeur de biologie à l'université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU). Si tel est le cas, les protéines Schlafen pourraient représenter un mécanisme de défense commun contre les ennemis extérieurs tels que les virus et les bactéries, ainsi que contre les ennemis intérieurs tels que les transgéniques. "Il est concevable que les protéines Schlafen aient été transformées en enzymes qui protègent les cellules contre les séquences d'ADN infectieuses, telles que les TE", a ajouté Sebastian Falk. "Cette découverte pourrait avoir un impact profond sur notre compréhension de la biologie de l'immunité innée.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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